第七章 万有引力与宇宙航行 基础知识-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

高一下物理期中复习：万有引力与宇宙航行知识点填空+专项练习 一、基础知识点 1.开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是______，太阳处在椭圆的一个______上。 2.开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的______相等，行星离太阳越近，运动速度越______。 3.开普勒第三定律：所有行星轨道的______的三次方与它的______的二次方的比值都相等，表达式为______。 4.万有引力定律内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量和的乘积成______，与它们之间距离的二次方成______。 5.万有引力定律公式__________，其中引力常量，由__________首次通过扭秤实验测得。 6.万有引力定律适用条件：______间的相互作用；质量分布均匀的球体可视为质点，为______的距离。 7.重力与万有引力的关系：地面上物体的重力是万有引力的一个______，另一个分力提供物体随地球自转的______；忽略地球自转时，地面上物体重力等于万有引力，即_______________。 8.天体质量计算思路： ①利用天体表面重力加速度：利用，得__________，天体密度_________。 ②环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，_________提供向心力，即。 由周期公式推导得____________；____________。若中心天体半径为，环绕天体贴近表面运行（），则密度______。 9.第一宇宙速度（近地卫星环绕速度）：大小为______，是人造卫星在地面附近绕地球做__________的速度，也是卫星的最小________速度、绕地球运行的_________环绕速度。 10.第一宇宙速度推导：近地卫星万有引力近似等于重力，即，得；或由，得。 11.第二宇宙速度：大小为______，是卫星______地球引力束缚的最小发射速度。 12.第三宇宙速度：大小为______，是卫星______太阳引力束缚的最小发射速度。 13.卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径关系：轨道半径越大，线速度越______，角速度越______，周期越______，向心加速度越______。 14.地球同步卫星：相对于地面______的卫星，其周期______，轨道平面一定与______重合，轨道半径固定，运行速度大小恒定，位于______上空。 15.近地卫星：轨道半径近似等于______，运行速度等于______，是所有卫星中运行速度最______、周期最______的卫星。 16.卫星变轨：卫星由低轨道向高轨道变轨时，需要______（填“加速”或“减速”），做离心运动，变轨后线速度变______，周期变______；由高轨道向低轨道变轨时，需要______（填“加速”或“减速”），做近心运动。 17.双星系统：两个天体绕同一点做匀速圆周运动，它们的______大小相等、______相同，向心力由__________提供。 18.天体表面重力加速度：由，得；天体上方高度处重力加速度_________。 二、基本规律 1.万有引力提供向心力核心公式： m = 2. 地面物体重力与万有引力关系（忽略自转）：______________ 3.卫星的变轨（以下均填>,=,<） (1)线速度：vQ2______vQ1， vP3________vP2， vQ1_________vP3 . (2)加速度：aQ1_____aQ2，aP3________aP2 . (3)周期：. (4)机械能：. 三、二级结论 1.同一中心天体的不同卫星，______，与卫星质量无关。 2.星球表面重力加速度与轨道高度处重力加速度的关系：______。 3.近地卫星的周期，是所有卫星中周期最______的。 4.同步卫星的轨道半径约为地球半径的______倍，距离地面高度约为______。 5.双星系统中，两星体轨道半径与质量成______，即；线速度与质量成______。 6.卫星绕同一中心天体运动，轨道半径越大，机械能越______，发射速度越______。 7.忽略自转时，星球表面物体摆脱星球引力的最小发射速度（逃逸速度），该速度与第一宇宙速度的关系为______。 四、专项练习题 （一）选择题 1.关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（ ） A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心 B. 行星离太阳越远，公转速度越大 C. 所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 D. 开普勒定律只适用于行星绕太阳的运动 2.关于万有引力定律，下列说法正确的是（ ） A. 万有引力定律只适用于质点间的相互作用 B. 引力常量是牛顿通过实验测得的 C. 两个质量均匀的球体间的万有引力，可用公式计算，为两球心间的距离 D. 两个物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 3.已知地球质量为，半径为，引力常量为，则地球表面的重力加速度为（ ） A. B. C. D. 4.人造卫星在绕地球做匀速圆周运动的过程中，下列物理量不变的是（ ） A. 速度 B. 角速度 C. 向心力 D. 向心加速度 5.两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径之比，则它们的线速度之比为（ ） A. B. C. D. 6.下列关于地球第一宇宙速度的说法，错误的是（ ） A. 第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度 B. 第一宇宙速度是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度 C. 第一宇宙速度的大小为 D. 第一宇宙速度是卫星脱离地球引力的最小发射速度 7.地球同步卫星相对于地面静止不动，下列说法正确的是（ ） A. 同步卫星可以定点在北京上空 B. 同步卫星的运行周期与地球自转周期相同 C. 所有同步卫星的轨道半径可以不同 D. 同步卫星的线速度大于第一宇宙速度 8.若已知某行星绕太阳公转的周期和轨道半径，引力常量为，则可求出（ ） A. 行星的质量 B. 太阳的质量 C. 行星的密度 D. 太阳的密度 9.卫星在近地轨道绕地球做匀速圆周运动，其向心力由下列哪个力提供（ ） A. 卫星的惯性力 B. 地球对卫星的万有引力 C. 卫星的重力 D. 太阳对卫星的万有引力 10.一个物体在地球表面所受重力为，则它在距离地面高度等于地球半径处，所受地球引力为（ ） A. B. C. D. 11.关于双星系统，下列说法正确的是（ ） A. 双星做匀速圆周运动的向心力大小相等 B. 双星做匀速圆周运动的角速度不同 C. 双星做匀速圆周运动的轨道半径与质量成正比 D. 双星做匀速圆周运动的线速度大小相等 12.下列关于卫星变轨的说法，正确的是（ ） A. 卫星由低轨道变到高轨道，需要减速 B. 卫星在高轨道上的运行速度大于低轨道上的运行速度 C. 卫星变轨后，机械能保持不变 D. 卫星由高轨道变到低轨道，需要减速 13.甲、乙两颗卫星绕同一行星做匀速圆周运动，甲的周期是乙的倍，则甲、乙的轨道半径之比为（ ） A. B. C. D. 14.已知地球质量是月球质量的倍，地球半径是月球半径的倍，下列说法正确的是（ ） A. 地球表面重力加速度是月球表面的倍 B. 月球表面重力加速度是地球表面的倍 C. 地球第一宇宙速度是月球的倍 D. 月球第一宇宙速度是地球表面的倍 15.有一星球的密度与地球密度相同，它表面的重力加速度是地球表面的倍，则该星球的质量是地球的（ ） A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍 （二）计算题 1.已知地球半径，地球表面重力加速度，引力常量，忽略地球自转，求地球的质量。 2.一颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径（为地球半径），已知地球表面重力加速度为，求该卫星的线速度大小。 3.某卫星绕地球做匀速圆周运动，周期，轨道半径，引力常量，求地球的质量。 4.地球同步卫星距离地面的高度，地球半径，地球表面重力加速度，求同步卫星的运行周期和线速度。 5.双星系统由两个星体组成，它们绕连线上一点做匀速圆周运动，已知质量分别为，两星体间距为，引力常量为，求该双星系统的运行周期。 答案 一、基础知识点 1.椭圆；焦点 2. 面积；大 3. 半长轴；公转周期； 4. 正比；反比 5. ；；卡文迪什 6. 质点；两球心 7. 分力；向心力； 8.① ；； ②万有引力 ； ； ； 9. ；匀速圆周运动；发射；最大 10. ； 11. ；脱离 12. ；脱离 13. 小；小；大；小 14. 静止；；赤道平面；赤道 15. 地球半径；第一宇宙速度；大；小 16. 加速；小；大；减速 17. 向心力；角速度；相互间的万有引力 18. ； 二、基本规律 1. ； ； ； 2. 3.(1)> > > (2) = = (3) < < (4) < < 三、二级结论 1. 常量 2. 3. 小 4. ； 5. 反比；反比 6. 大；大 7. 四、专项练习 选择题 1.C 2.C 3.B 4.B 5.B 6.D 7.B 8.B 9.B 10.B 11.A 12.D 13.B 14.A 15.C 计算题 2. 3. 4.周期；线速度 5. 学科网（北京）股份有限公司 $